在抗體藥物（therapeutic antibody）研發(fā)流程中，重組蛋白（recombinant protein）扮演著極其重要的橋梁角色。無論是早期的抗體發(fā)現(xiàn)、親和力優(yōu)化、功能驗證，還是后期的藥代動力學／毒理學研究，都離不開合適的靶標蛋白或抗原蛋白。尤其在選擇不同物種來源（人/鼠/猴/犬）時，重組蛋白可用于跨物種同源性驗證、交叉反應(yīng)性測試、以及動物模型中的作用機制研究。這些物種來源的蛋白不僅支持從動物免疫到人源化抗體設(shè)計的全流程，也在藥效與安全性評價中發(fā)揮著不可替代的作用 [1]。隨著抗體藥物市場的快速增長，以及技術(shù)平臺的不斷完善，針對不同物種來源的重組蛋白在抗體發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化中的作用日益受到重視 [2]。

1、重組蛋白的類型與表達體系

重組蛋白形式多樣，常見的包括：全長蛋白（full-length protein）或其胞外域（extracellular domain, ECD）、融合蛋白 (fusion protein)、抗原片段 (antigen fragment) 或肽 (peptides)及膜蛋白重構(gòu)體（或納米盤/囊泡形式）。在抗體藥物研發(fā)中，選擇哪一種形式往往取決于抗原的結(jié)構(gòu)特點、是否需要結(jié)合分析（如 Surface Plasmon Resonance／BLI）、以及后續(xù)動物模型使用。

表達體系方面，常見選擇包括：哺乳動物細胞（如 CHO cell、 HEK293 cell）、昆蟲細胞系統(tǒng)、酵母系統(tǒng)（如 Pichia）和原核系統(tǒng)（如大腸桿菌）。正確選擇表達體系對于后續(xù)抗體結(jié)合性能、穩(wěn)定性、免疫原性都有影響。若需要精確模擬人體靶標的糖基化修飾或構(gòu)象，則優(yōu)選哺乳動物系統(tǒng)。因為哺乳動物表達系統(tǒng)能獲得較為自然的糖基化修飾、折疊和活性，但缺點是成本高、產(chǎn)量可能低，尤其是針對多穿膜蛋白抗原，這也是目前關(guān)于多穿膜可成藥靶點（如GPCR、離子通道等）難成藥的困難所在 [3]。點擊查看關(guān)于膜蛋白，尤其是多穿膜蛋白制備解決方案>>

2、各物種（人／小鼠／猴／犬）重組蛋白在抗體研發(fā)中的具體作用

2.1 人源重組蛋白：抗體發(fā)現(xiàn)的“核心標準”

人源重組蛋白（Human recombinant proteins）是抗體藥物開發(fā)的核心參考標準。由于絕大多數(shù)治療性抗體的最終靶點為人源蛋白，因此無論是在早期免疫階段還是后期篩選階段，都需要高純度、正確構(gòu)象的人源蛋白來確保篩選出的抗體具備臨床相關(guān)性。

主要應(yīng)用方向包括：

• 抗體免疫與篩選階段：在小鼠、兔、羊駝等動物中進行免疫時，通常使用人源重組蛋白作為免疫抗原，以獲得針對人靶點特異的抗體。
• 親和力與特異性檢測：在ELISA、BLI、SPR等結(jié)合實驗中，人源蛋白可作為候選抗體的靶標抗原用于確認候選抗體是否對目標具有高親和力。
• 細胞功能驗證：在人源細胞模型中驗證抗體的功能活性（如受體阻斷、信號通路抑制等）時，人源重組蛋白作為對照或刺激分子使用。

通常在哺乳動物細胞系統(tǒng)（如HEK293或CHO細胞）中表達的人源重組蛋白，可以更好地保留天然構(gòu)象與糖基化修飾，從而提高抗體篩選的精準性。

2.2 鼠源重組蛋白：免疫建模與抗體篩選的基礎(chǔ)

鼠源重組蛋白（Mouse recombinant proteins）在抗體研發(fā)中扮演著多重角色。小鼠是傳統(tǒng)的免疫動物，使用小鼠蛋白可用于免疫接種、雜交瘤技術(shù)獲得抗體。用于早期體內(nèi)模型（小鼠模型）中的交叉反應(yīng)性檢測。若抗體不能與小鼠靶標結(jié)合，則在小鼠模型中可能無效。但是必須注意：小鼠蛋白與人蛋白在序列同源性、結(jié)構(gòu)與糖基化上可能存在顯著差別，導(dǎo)致抗體在小鼠上有效但在人體上無效，或反之。已有研究指出“物種交叉反應(yīng)性”是一個必須考慮的問題 [4]。

主要應(yīng)用方向包括：

• 免疫原性研究：當抗體以人源蛋白為免疫原時，研究人員通常也會檢測抗體對鼠源同源蛋白的反應(yīng)情況，以評估潛在的物種差異。

• 體內(nèi)藥效模型驗證：許多抗體藥物在小鼠疾病模型中進行初步驗證，如腫瘤抑制或免疫調(diào)節(jié)實驗。此時需要確?？贵w能夠識別鼠源靶點，或者通過設(shè)計識別鼠源蛋白的版本。

• 比較功能研究：鼠源蛋白常被用于研究靶點在不同物種間的功能保守性。例如，驗證人源抗體是否僅針對人蛋白，還是能跨物種識別。

在抗體早期篩選階段，人-鼠雙源蛋白的聯(lián)合使用，有助于優(yōu)化免疫策略、評估跨物種特異性，并為人源化改造提供結(jié)構(gòu)依據(jù)。

2.3 猴源重組蛋白：藥效與交叉反應(yīng)性研究的關(guān)鍵

猴源（尤其是食蟹猴Cynomolgus Monkey和恒河猴Rhesus Monkey）重組蛋白在抗體藥物研發(fā)中具有極高的應(yīng)用價值，因為這兩種猴與人類在蛋白序列和受體結(jié)構(gòu)上高度相似，是抗體藥物的主要非臨床評價模型物種。

主要應(yīng)用方向包括：

• 交叉反應(yīng)性驗證（Cross-reactivity test）：許多抗體進入臨床前研究前，必須驗證其對非人靈長類動物的靶點是否有結(jié)合活性。猴源蛋白可用于評估抗體與猴靶點的結(jié)合情況，決定是否可在該物種進行毒理或藥效實驗。

• 藥效模型研究（Pharmacology Study）：若抗體對猴靶點具備有效結(jié)合能力，可在猴體內(nèi)建立藥效模型，通過測定血藥濃度、靶點占有率等參數(shù)，模擬人類體內(nèi)反應(yīng)。

• 安全性評價（Toxicology Assessment）：對于靶點特異性強的抗體，猴源重組蛋白的結(jié)合數(shù)據(jù)是判斷安全性研究可行性的基礎(chǔ)。

因此，猴源蛋白常與人源蛋白配對使用，幫助研究人員確認抗體在不同物種間的交叉結(jié)合能力，是從早期篩選到優(yōu)良實驗室操作（Good Laboratory Practice，GLP）毒理前不可或缺的工具。

2.4 犬源重組蛋白：新興的臨床前研究模型

犬（Dog）源重組蛋白在抗體藥物研發(fā)中雖然不如猴常見，但在腫瘤免疫、炎癥疾病、罕見病等方向上正逐漸成為新的研究模型。犬源重組蛋白的應(yīng)用主要集中在以下幾個方面：

• 自發(fā)性疾病模型（Spontaneous Disease Models）：犬的自發(fā)性腫瘤在病理特征和免疫環(huán)境上與人類腫瘤高度相似，因此使用犬源靶點蛋白可以支持抗體藥物的驗證與轉(zhuǎn)化研究。

• 安全性與藥效補充研究：當猴模型不適用或倫理限制較高時，犬模型可作為輔助物種，用于藥代動力學與組織分布研究。

• 跨物種免疫研究：在獸醫(yī)用抗體藥物開發(fā)中，犬源蛋白則是關(guān)鍵抗原，用于開發(fā)針對犬疾病的單克隆抗體產(chǎn)品（如針對免疫炎癥或腫瘤的治療性抗體）。

犬源蛋白的使用，拓展了抗體藥物研發(fā)的物種譜系，使研究者能夠在更接近自然疾病環(huán)境的條件下，評估抗體的真實藥理作用。

綜上，在人類抗體藥物研發(fā)的全流程中，不同物種源重組蛋白的組合使用，構(gòu)建了從免疫誘導(dǎo)到臨床驗證的“橋梁”。不同物種來源的重組蛋白在抗體藥物研發(fā)中各有其定位：人源定義最終靶點，確保臨床相關(guān)性；小鼠源支持免疫建模與初期藥效篩選；猴源用于安全性、交叉反應(yīng)性及非臨床驗證；犬源用于獸用或比較醫(yī)學研究，拓展非傳統(tǒng)動物模型與臨床轉(zhuǎn)化研究。這種跨物種策略（cross-species protein validation）不僅能提高抗體篩選成功率，還幫助研發(fā)團隊在早期識別潛在風險，降低后期失敗成本。隨著重組蛋白表達系統(tǒng)（尤其是CHO、HEK293等）和結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的進步，未來的抗體研發(fā)將更加依賴這些高相似度、多物種配對的重組蛋白資源，實現(xiàn)從動物模型到臨床應(yīng)用的真正銜接。

3、締碼生物人/鼠/猴/犬源重組蛋白助力藥物研發(fā)

締碼生物科技有限公司是一家專注于可成藥靶點臨床前研發(fā)產(chǎn)品和服務(wù)的生物技術(shù)公司。締碼生物現(xiàn)已利用其哺乳動物細胞表達平臺制備了1600+胞外域（ECD）重組蛋白及900+全長膜蛋白，覆蓋GPCR、離子通道等熱門藥物靶點，種屬涵蓋人、鼠、猴、犬等常用藥物研發(fā)模式動物。產(chǎn)品詳情，歡迎致電垂詢(400-006-0995 / 18062749453)。

參考文獻

[1] Antibody therapeutics by the numbers 2024. Nature Reviews Drug Discovery, 23(1): 1–4.
[2] Lu, RM., Hwang, YC., Liu, IJ. et al. Development of therapeutic antibodies for the treatment of diseases. J Biomed Sci 27, 1 (2020).
[3] Stephens, A.D., Wilkinson, T. Discovery of Therapeutic Antibodies Targeting Complex Multi-Spanning Membrane Proteins. BioDrugs 38, 769–794 (2024).
[4] Farady CJ, Sellers BD, Jacobson MP, Craik CS. Improving the species cross-reactivity of an antibody using computational design. Bioorg Med Chem Lett. 2009 Jul 15;19(14):3744-7.